NUMERO DI OSSIDAZIONE

E

NOMENCLATURA

NOMENCLATURA

Lo scopo della nomenclatura è fornire regole per individuare un composto, attribuendogli in modo

univoco e chiaro un nome preciso ed una formula.

Nomenclatura IUPAC:

Si “compone” il nome della specie chimica

mettendo in evidenza il numero di atomi ed

il numero di ossidazione degli elementi

corrispondenza logica dal punto di vista

letterale e numerico.

Nomenclatura tradizionale:

Trae origine dalla distinzione degli elementi in

metalli e non metalli;

Si usano suffissi e prefissi per distinguere i diversi

stati di ossidazione degli elementi.

Permette di distinguere facilmente gli acidi dalle

basi e tra ossidi, perossidi e superossidi.

Nomenclatura e numero di ossidazione

Per poter stabilire il nome di un composto è necessario conoscere il numero di ossidazione degli elementi che lo

compongono.

Il numero di ossidazione (n.ox) è una carica positiva o negativa che viene attribuita formalmente a ciascun elemento in un composto.

Corrisponde al numero delle cariche che l'atomo assume se, per convenzione, si considera un trasferimento dei doppietti elettronici di legame all'atomo più elettronegativo

Per esempio in HCl il doppietto di legame andrà al cloro che «acquista» un elettrone in più rispetto alla sua configurazione elettronica. Quindi n.ox = -1. Per l’idrogeno si ha la perdita di un elettrone e quindi n.ox = +1

Il numero di ossidazione non è una carica reale, bensì fittizia, attribuita a ciascun elemento in un composto.Solo nel caso di ioni il numero di ossidazione corrisponde alla carica dello ione.

n.o. +1 n.o. -1

H Cl

Per calcolare i numeri di ossidazione degli elementi di un composto si deve quindi stabilire quale di essi è il più elettronegativo ed attribuirgli tutti gli elettroni di legame.Dopo questa fittizia attribuzione si vede la carica assunta dagli atomi.

Esempi:

H2O: l’ossigeno è più elettronegativo dell’idrogenoSi attribuiscono gli elettroni dei due legami H-O all’ossigeno

CO2: l’ossigeno è più elettronegativo del carbonioSi attribuiscono gli elettroni dei quattro legami C-O agli ossigeni

NH3: l’azoto è più elettronegativo dell’idrogenoSi attribuiscono gli elettroni dei tre legami N-H all’azoto

+1 +1

-2

O C O

N

H

H

:

H

-2-2+4

-3+1+1

+1

REGOLE PER DETERMINARE I NUMERI DI OSSIDAZIONE

1) Tutte le sostanze allo stato elementare hanno numero di

ossidazione zero.

Per esempio O2, Fe, H2, O3

2) Negli ioni monoatomici gli elementi hanno numero di ossidazione

uguale alla carica ionica.

Per esempio -1 per Cl-, +2 per Ca2+

3) Alcuni elementi mantengono costante il loro numero di ossidazione

in tutti i composti che formano, mentre altri lo variano da un composto

all’altro.

In particolare:

L’idrogeno nei composti ha sempre numero di ossidazione +1 (-1 negli

idruri)

L’ossigeno nei composti ha sempre numero di ossidazione -2 (-1 nei

perossidi)

:Cl Cl:

0 0

hanno solo numeri di ossidazione

positivi

possono avere numeri di ossidazione positivi o

negativi

Tranne alcune eccezioni gli elementi di gruppi pari hanno solo numeri di ossidazione pari,

mentre quelli dei gruppi dispari hanno solo numeri di ossidazione dispari.

Per tutti gli elementi, il numero di ossidazione positivo il più alto corrisponde al numero

del gruppo cui l’elemento appartiene.

REGOLE PER DETERMINARE I NUMERI DI OSSIDAZIONE

METALLI NON METALLI

GRUPPO:

1 (tranne H)

2

3

4

5

6

7

n.ox:

+1 SEMPRE

+2 SEMPRE

+3 SEMPRE

C –4, +4 e +2; S –4 e +4; Sn e Pb +4 e +2 ;

N –3, +1, +2, +3, +4 e +5; P –3, +3 e +5; Sb +3 e +5;

O quasi sempre –2; S –2, +4 e +6 ;

F –1 SEMPRE; gli altri elementi hanno –1, +1, +3, +5 e +7.;

REGOLE PER DETERMINARE I NUMERI DI OSSIDAZIONE

Per gli elementi dei 7 gruppi principali:

Conoscendo il n.ox di ossigeno ed idrogeno è possibile stabilire il n.ox degli altri elementi

presenti nel composto, considerando che:

PER COMPOSTI NEUTRI: la somma algebrica dei numeri di ossidazione di tutti gli atomi di tutti

gli elementi presenti in un composto è uguale a zero.

Esempio

H2SO42(+1)+x+4(-2)=0 x=6

-2x+1

H2SO4

-2+6+1

Atomi di H

n° ox. H

Atomi di O

n° ox. O

n° ox. S

HNO2+1+x+2(-2)=0 x=3

-2x+1

HNO2

-2+3+1

n° ox. H

Atomi di O

n° ox. O

n° ox. N

PER IONI POLIATOMICI: la somma algebrica dei numeri di ossidazione di tutti gli atomi di tutti

gli elementi è uguale alla carica ionica.

PO43- x+4(-2)=-3 x=5

-2x

n° ox. P Atomi di O

n° ox. O

carica anione

PO43-

-2+5

NOMENCLATURA

Nomenclatura tradizionale:

Prevede l’uso di prefissi e suffissi, in base al numero di ossidazione dei vari elementi

Nomenclatura ufficiale (o IUPAC):

Si indica il numero di atomi di ogni elemento presenti all’interno del composto, tramite prefissi:

quando è presente un solo atomo di un elemento non si utilizza alcun prefisso.

In alcuni casi il numero di ossidazione viene indicato tra parentesi a fianco del nome del composto

H2O acqua e ammoniaca (NH3) sono nomi tradizionali accettati internazionalmente.

1 mono- 6 esa-2 bi- 7 epta-3 tri- 8 octa-4 tetra- 9 nona-5 penta- 10 deca-

Binari, formati da due soli tipi di elementi

IDRURIIDRACIDIOSSIDI BASICIOSSIDI ACIDISALI binari

Ternari, formati da tre diverse specie di elementi

IDROSSIDI o BASIOSSIACIDI o ACIDI OSSIGENATISALI ternari

La nomenclatura si basa sulla distinzione fondamentale dei composti in:

H2O NH3 CO2

H2SO3 HNO3 CaCO3

COMPOSTI BINARI

Composti binari con l’idrogeno

Metalli + H2

6° e 7°gruppo +

H2

idruri Idracidi

HCl HI HBr HF H2S

Idruri: idrogeno con elementi del I° e II° gruppo. (H ha n.ox. -1)

NaH IDRURO DI SODIO

CaH2 IDRURO DI CALCIO

Idracidi: idrogeno ed elementi del VI° e VII° gruppo: F, Cl, Br; I, S e Se. (H ha n.ox. +1)

Formula IUPAC TRADIZIONALEHF Fluoruro di idrogeno Acido fluoridricoHCl Cloruro di idrogeno Acido CloridricoH2S Solfuro di diidrogeno Acido Solfidrico

Composti binari con l’idrogeno

Composti binari con l’ossigeno

Metalli + O2

Non Metalli +

O2

Ossidi Anidridi

OSSIDI (o OSSIDI BASICI) OSSIGENO + METALLO

Poiché l’ossigeno è molto più elettronegativo dei metalli, tutti gli ossidi basici sono composti ionici e quindi solidi a temperatura ambiente

Nomenclatura tradizionalea) se il metallo ha un solo numero di ossidazione:

ossido di + nome metallo es. ossido di potassio K2O

b) se il metallo ha due numeri di ossidazione: ossido + nome metallo con desinenza OSO, per il numero di ossidazione minore. ossido + nome metallo con desinenza ICO, per il numero di ossidazione maggiore.

es. ossido ferroso FeO (numero di ossidazione +2)

es. ossido ferrico Fe2O3 (numero di ossidazione +3);

Nomenclatura ufficiale IUPACFeO ossido di ferro (II) Fe2O3 triossido di diferro (III)

Composti binari con l’ossigeno

ANIDRIDI (o OSSIDI ACIDI) OSSIGENO + NON METALLO

La differenza di elettronegatività tra l’ossigeno e non metalli è piccola; le anidridi sono quindi composti covalenti più o meno polari, che a temperatura ambiente possono essere solidi, liquidi o gassosi.

Nomenclatura tradizionalea) se il non metallo ha un solo numero di ossidazione:

anidride + nome nn met con desinenza ICA (es. anidride carbonica CO2)

b) se il non metallo ha due numeri di ossidazione: anidride + nome nn met con desinenza OSA, per il numero di ossidazione minore. Ad es. anidride solforosa SO2 (+4); anidride + nome nn met con desinenza ICA, per il numero di ossidazione maggiore. Ad es. anidride solforica SO3 (+6).

Composti binari con l’ossigeno

c) se il non metallo ha quattro numeri di ossidazione, come gli elementi del 7° gruppo (+1,+3,+5,+7): anidride IPO nome non metallo con desinenza OSA per il numero di ossidazione +1. Es. Cl2O anidride ipoclorosa;anidride + nome non metallo con desinenza OSA, per il numero di ossidazione +3. Es. anidride clorosa Cl2O3;anidride + nome non metallo con desinenza ICA, per il numero di ossidazione +5. Es. anidride clorica Cl2O5;anidride PER nome non metallo con desinenza ICA per il numero di ossidazione +7. Es. Cl2O7 anidride perclorica;

Nomenclatura ufficiale IUPACAnche i composti tra ossigeno e non metalli sono chiamati ossidi; si utilizzano sempre i prefissi

relativi al numero di atomi degli elementi.

Ad esempio: SO2 biossido di zolfo (+4); SO3 triossido di zolfo (+6)

Cl2O3 triossido di dicloro (+3); Cl2O5 pentaossido di dicloro (+5)

COMPOSTI TERNARI

Composti ternari con L’ossigeno

Metalli + O2

NM

+ O2

Ossidi Anidridi

+H2O

idrossidi Acido

+ H2O

IDROSSIDI: Composti ternari di ossigeno, idrogeno e metalli;

Gli idrossidi sono tutti composti ionici e quindi solidi a temperatura ambiente.

Derivano dalla reazione tra ossidi (basici) e acqua. Tutti gli elementi mantengono il proprio numero di ossidazione.

Na2O+H2O → 2Na(OH)

Grupo ossidrile

OH− Na+ OH− Na+ OH−

OH− Na+ OH− Na+Na+

OH− Na+ OH− Na+ OH−

Nomenclatura tradizionale

a) se il metallo ha un solo numero di ossidazione:

idrossido di nome metallo (es. idrossido di sodio Na(OH)

b) se il metallo ha due numeri di ossidazione: idrossido + nome metallo con desinenza OSO, per il numero di ossidazione minore.Ad es. idrossido rameoso Cu(OH) (numero di ossidazione +1); idrossido + nome metallo con desinenza ICO, per il numero di ossidazione maggiore.Ad es. idrossido rameico Cu(OH)2 (numero di ossidazione +2).

Nomenclatura ufficiale

Si indica il numero dei gruppi ossidrile ponendo i soliti prefissi davanti al termine

“idrossido”, cui segue “di” ed il nome del metallo:

Na(OH) idrossido di sodio; Fe(OH)2 diidrossido di ferro (+2);

Fe(OH)3 triidrossido di ferro (+3); Pb(OH)4 tetraidrossido di piombo (+4).

IDROSSIDI

OSSIACIDI: Composti ternari di ossigeno, idrogeno e non metalli;

Derivano dalla reazione tra anidridi e acqua. Tutti gli elementi mantengono il proprio numero di ossidazione.

CO2+H2O → H2CO3

Sono composti covalenti polari solidi o liquidi a temperatura ambiente

Nomenclatura tradizionale

1) se il non metallo ha un solo numero di ossidazione:

acido + nome non metallo con desinenza ICO (es. acido carbonico H2CO3)

2) se il non metallo ha due numeri di ossidazione: acido + nome non metallo con desinenza OSO, per il numero di ossidazione minore. Ad es. acido solforoso H2SO3 (+4); acido + nome non metallo con desinenza ICO, per il numero di ossidazione maggiore. Ad es. acido solforico H2SO4 (+6).

OSSIACIDI

3) se il non metallo ha quattro numeri di ossidazione, come gli elementi del 7°gruppo (+1,+3,+5,+7): acido IPO nome non metallo con desinenza OSO per il numero di ossidazione +1. Es. HClO acido ipocloroso;acido + nome non metallo con desinenza OSO, per il numero di ossidazione +3.Es. acido cloroso HClO2;acido + nome non metallo con desinenza ICO, per il numero di ossidazione +5.Es. acido clorico HClO3;acido PER nome non metallo con desinenza ICO per il numero di ossidazione +7. Es. acido perclorico HClO4;

Nomenclatura ufficiale

Al temine acido si attribuisce un aggettivo riferito al numero di atomi di ossigeno presenti nell’acido ed al nome del non metallo, terminante in ICO; segue poi, tra parentesi, il numero di ossidazione del non metallo Ad es. HClO acido ossoclorico(+1); HClO2 acido diossoclorico (+3); HClO3 acido triossoclorico (+5); HClO4 acido tetraossoclorico (+7);H2SO4 acido tetraossosolforico (+6); H2SO3 acido triossosolforico (+4)

SALI

Derivano dalla reazione tra un acido e una base

Sali binari

Sono composti ionici, formati da un metallo (IONE POSITIVO o CATIONE) e da un non metallo (IONE NEGATIVO o ANIONE).

IONI POSITIVI o CATIONI IONI NEGATIVI o ANIONI

Nomenclatura tradizionale

a) se il metallo ha un solo numero di ossidazione:

nome non metallo terminante in URO + di nome metallo

Ad es. cloruro di sodio (NaCl), fluoruro di potassio (KF);

Nomenclatura ufficiale IUPACSi scrive il nome del non metallo, terminante in URO, cui segue di ed il nome del metallo; ciascuno nome viene preceduto dai soliti prefissi riferiti al numero di atomi di ciascun elemento. Ad esempio: FeCl2 dicloruro di ferro; FeCl3 tricloruro di ferro; NaCl cloruro di sodio; Al2S3 trisolfuro didialluminio; Li2S solfuro di dilitio.

Sali binari

Sono composti ionici, formati da un metallo e da un non metallo, che derivano dalla reazione tra un acido binario ed un idrossido

b) se il metallo ha due numeri di ossidazione: nome non metallo terminante in URO + nome metallo con desinenza OSO, per il numero di ossidazione minore. Ad es. cloruro ferroso FeCl2 (+2); nome non metallo terminante in URO + nome metallo con desinenza ICO, per il numero di ossidazione maggiore. Ad es. cloruro ferrico FeCl3 (+3).

SALI TERNARISono composti ionici, formati da metallo, non metallo ed ossigeno. Il non metallo con l’ossigeno in questi composti è un ossianione. Il nome è dato da nome ossianione di nome metallo

I nomi degli ossianioni è correlato a quello degli ossiacidi: per ottenere il nome dall’ossianione da

quello dell’ossiacido si sostituiscono i suffissi –oso con –ito e –ico con –ato:

a) se il non metallo ha un solo numero di ossidazione:

ione + nome non metallo con desinenza ATO (es. ione carbonato CO32-)

b) se il non metallo ha due numeri di ossidazione: ione + nome non metallo con desinenza ITO, per il numero di ossidazione minore. Ad es. ione solfito SO3

2-

(+4); ione + nome non metallo con desinenza ATO, per il numero di ossidazione maggiore. Ad es. ione solfatoSO4

2- (+6).

HClO

HClO2

HClO3

HClO4

Acido ipocloroso

Acido cloroso

Acido clorico

Acido perclorico

ClO-

ClO2-

ClO3-

ClO4-

Ione ipoclorito

Ione clorito

Ione clorato

Ione perclorato

c) se il non metallo ha quattro numeri di ossidazione:

L’unico catione poliatomico di rilievo è:

NH4+ ione ammonio

Esempio: Scrivere la formula del solfito di sodio:Dalla desinenza ITO possiamo dire che il composto è un sale composto da

ANIONE SOLIFITO == il numero di ossidazione dello zolfo è il più piccolo (+4) CATIONE SODIO == il numero di ossidazione del sodio è (+1)

L’ossiacido da cui deriva l’anione sarà L’ACIDO SOLFOROSO che a sua volta deriva dalla anidride SOLFOROSA:

SO2 (n.ox S = +4; n.ox O = -2) +4+2*(-2)=0

L’ossiacido sarà quindi (ANIDRIDE + ACQUA)

SO2 + H2O ==> H2SO3

L’ossianione avrà quindi la formula:ione solfito SO3

2- (n.ox S = +4)

La formula del solfito di sodio è quinidi

Na2SO3

Esempio: Data la formula HNO3 indicare il nome del composto.E’ un composto ternario formato da un non metallo, ossigeno ed idrogeno: quindi sarà un ossiacido. Determino il numero di ossidazione di N, considerando che l’ossigeno ha n.ox pari a -2 e l’idrogeno ha n.oxpari a +1.

+1+X+3*(-2)=0 X= +5

N ha il numero di ossidazione più alto quindi l’acido ha desinenza ICO

Il composto è l’ACIDO NITRICO

idruri

+ O2metalli Ossidi basici idrossidi

+ H2

+ H2O

idracidi

+ O2Anidridi (Ossidi acidi)

ossiacidi

+ H2

+ H2ONon

metalli

SALI

riepilogando…

Es.: NaH

Metallo + idrogeno

riepilogando…